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La présente invention a trait à la transformation de fibres textiles en mèche et a trait particulièrement à la trans- formation de fibres telles que les fibres de laine, ayant une longueur de fibre moyenne allant de 4 à 16 centimètres. Ces fibres appelées ci-après fibres "courtes".
Un procédé, communément utilisé pour le traitement de la laine, comprend le dégraissage de la laine par un dégraissant à savon alcalin ou suivant un procédé de dégraissage à solvant,
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suivi d'un lavage d'extraction à l'eau, tel que celui qui est décrit dans les brevets australiens au nom de la demanderesse n 140.734 et 155.186. La laine dégraissée passe par une carde alimentée en laine lâche et où la laine est étirée en un voile relativement fin où les fibres ont peu d'orientation préférée.
Le voile est alors étiré en une mèche qui est introduite dans un pot ou façonnée en une pelote et envoyée au, lissage pour être de nouveau lavée et séchée et passer ensuite dans des gill-boxes et des peigneuses,. Les gill-boxes amenuisent les mèches et alignent partiellement les fibres en faisant passer la mèche à travers une série d'aiguilles attachées à des barrettes qui se déplacent dans le même sens que la mèche. L'étirage total ayant lieu dans un gill-box varie entre 3 et 6. Presque tout l'étirage est de tête ou avant, tandis que l'étirage de queue ou arrière est très faible, avec ce résultat que l'effet du gill-box est d'étirer la laine à travers les aiguilles.
Dans un gill-box normal, le "recul', des cylindres arrière, c'est-à-dire la distance entre la pince des cylindres arrière et les aiguilles de la barrette qui se trouve le plus en arrière,est ordinairement de 13 à 20 cm. Après avoir passé par un ou plusieurs gill-boxes, les mèches passent par une peigneuse et sont préparées pour le filage subséquent.
Il n'est pas praticable d'employer le procédé décrit ci-avant pour la préparation de mèches à partir de laines grossières de longue soie et d'autres fibres longues, car les longue fibres tendent à se rompre indûment dans la carde. La préparation de laines longues est normalement effectuée en introduisant la laine lâche dégraissée dans ce qu'on appelle des boxes prépara- toires qui comprennent des cylindres arrière, des cylindres avant et des barrettes et sont mécaniquement semblalles aux gill-boxes, avec l'exception que les aiguilles des barrettes préparatoires sont bien plus grosses que celles des gill-boxes.
De même, l'ali- mentation d'un gill-box a lieu normalement à partir de pots ou de
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pelotes, tandis qu'un préparateur est normalement alimenté à la main en tentant d'aligner partiellement les locks de longue laine à mesure qu'ils sont introduits dans la machine. En outre, le pré- parateur présente généralement un étirage de queue intense de même qu'un étirage de tête intense, avec ce résultat que, dans la période initiale de l'étirage des fibres dans le box préparatoire, les aiguilles du préparateur sont tirées à travers la laine. La laine sort du Réparateur sous la forme d'un voile qui, dans le cas des deux ou trois premiers préparateurs, est redoublé autour d'une courroie ou d'un cylindre d'enlèvement..
A des intervalles convena- blés, le voile redoublé'est rompu à la main, enlevé de la cour- roie d'enlèvement et introduit manuellement dans le préparateur suivant où le processus se répète. Dans les préparateurs subsé- quents, le procédé de l'alimentation redoublée est remplacé par l'introduction dans des pots. La phase des préparateurs d'un tel processus peut comprendre jusqu'à 6 ou 7 boxes préparatoires séparés.
Pendant un certain temps, il a été reconnu que le pro- cédé de cardage de la laine courte n'est pas complètement satis- faisant. Dans la laine en suint, les fibres présentent un degré élevé d'ordre et chaque lock-de fibres consiste en bien des mil- liers de fibres parallèles. Les procédés de traitement ordinaires dérangent partiellement ces locks au cours du dégraissage et les dérangent ensuite complètement dans la carde, des machines subsé- quentes étant employées pour rétablir l'ordre parallèle perdu.
En outre, la carde sépare les enchevêtrementEen rompant les fibres enchevêtrées, en produisant des fibres courtes et des "neps" ou "boutons", enchevêtrements qui ne peuvent être résolus par l'ap- plication de forces perpendiculaires à la direction des fibres : voir Townend & Spiegel Journal du Textile Institute Vol. 37 (1946) (Page T58).
La présente invention vise à transformer en mèches des
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fibres ayant une longueur comprise entre 4 et 16 cm et a pour but principal de supprimer la nécessité d'employer une carde dans la préparation initiale de la mèche, de réduire ainsi le nombre des ruptures de fibres qui se produisent et de produire une mèche dans laquelle les fibres sont mieux orientées. On propose de ten- ter d'atteindre ce but par l'emploi d'un gill-box modifié, ayant des cylindres arrière, des cylindres avant et des barrettes, appe- lé ci-après "converter".
Selon la présente invention, on propose un procédé de traitement de fibres courtes qui comprend les opérations consis- tant à saisir les fibres à traiter par un moyen de retenue arriè- e, à les avancer vers une position qui n'est pas à plus de 9 centimètres en avant de la position où elles sont serrées en der- nier lieu par ledit moyen de retenue arrière et à amener, à ladit position nommée en premier lieu, une série d'aiguilles, disposées transversalement à la direction du mouvement des fibres, à venir en prise avec les fibres et à être tirées à travers celles-ci à une vitesse non inférieure à 1,5 fois la vitesse à laquelle les fibres sont avancées par le moyen de retenue arrière,
à faire avancer les fibres au moyen desdites aiguilles jusqu'à ce qutel- les soient saisies par un moyen d'étirage avant et ensuite à éti- rer les fibres à travers les aiguilles par l'effet dudit moyen d'étirage avant.
L'invention comprend aussi un a, areil destiné à trai- ter des fibres textiles courtes, comprenant un moyen de retenue arrière, des barrettes à aiguilles et un moyen d'étirage avant, dans lequel les fibres sont avancées par le moyen de retenue. arrière vers les aiguilles des barrettes et sont alors avancées par lesdites aiguilles jusqu'à ce qu'elles soient saisies par le moyen d'étirage avant, et dans lequel la distance séparant le point où les fibres sont serrées en dernier lieu par le moyen
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de retenue arrière et la ligne des aiguilles de la Barrette si- tuée le plus en arrière n'est pas plus grande que 9 cm et le rap- port de la vitesse avant des barrettes à la vitesse à laquelle les fibres sont avancées par le moyen de retenue arrière 'n'est -pas inférieur à 1,
5. Normalement, deux ou trois converters sont disposés et les fibres sont transférées d'un converter au suivant. r Cette opération peut être effectuée suivant le procédé de transfet et à l'aide de l'appareil.de transfert décrits dans la demande de brevet belge au nom de la demanderesse et déposée en même temps que la présente. L'étirage avant, c'est-à-dire, l'étirage entre les cylindres avant et les barrettes, est faible sur le premier converter (de l'ordre de 2), mais il augmente à mesure que ,l'alignement des fibres de la mèche progresse, de sorte que, dans un troisième converter, si l'on en emploie trois, il peut être de 6 ou plus.
Les considérations théoriques sur lesquelles la pré- sente invention se fonde seront exposées plus complètement en se référant aux dessins annexés.
La figure 1 représente la manière dont l'alignement des fibres ou locks s'effectue sous l'effet des barrettes.
La figure 2 représente l'influence de l'étirage arriè- re ou de queue sur le degré d'alignement des fibres.
La figure 3 représente l'influence du recul sur le degré d'alignement des fibres.
La figure l . représente schématiquement une forme d'ap- pareil construit selon l'invention.
La figure 5 représente une comparaison entre la répar- tition de la longueur des fibres de la laine traitée selon la présente invention et de celle traitée suivant un procédé faisant usage d'unecarde ordinaire.
Lorsque les fibres sont étirées à travers les aiguil- les (comme dans le gill-box ordinaire), les fibres non parallèles
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à l'axe de la mèche sont retenues derrière les aiguilles et for- ment des enchevêtrements et des "neps" ou "boutons". Si, toute- fois, des locks de fibres étaient introduits par des cylindres dans un lit de barrettes se déplaçant plus rapidement, les locks seraient doucement peignés, chaque peignage commençant à une dis- tance d/D derrière le dernier, où d est la distance entre les bar- rettes et D, l'étirage. Les barrettes redresseraient aussi graduel- lement les fibres, comme le représente la figure 1 des dessins annexés où la position d'une fibre est donnée d'après les appari- tions successives 1 des barrettes.
La référence 2 indique la ligne de serrage des fibres.
On peut montrer que, pour une fibre initialement in- clinée à un angle O sur la direction désirée d'alignement, l'an- gle pris par le bout de queue lorsqu'il quitte les cylindres (qui est voisin de l'angle pris par la fibre complète) est donné par :
EMI6.1
cot a D cot 9 ####### ....(cos Q 4- r/L) .........(1)
D - 1 + exp, cot # = cot # ....................... (cos # r/L) Où L = longueur de la fibre r= distance entre le lit des barrettes et le point où les fibres sont saisies.
Ó=D (L/r cos #-1).
Des observations faites avec l'appareil, dans lesquel- les la distance entre la ligne centrale des aiguilles de la bar- rette le plus arrière et la pince des cylindres arrière (appelée ci-après "recul") était de 5 cm, indiquent que l'interaction entre les fibres les amène à continuer à se déplacer avec la vitesse des cylindres arrière jusqu'à ce que leurs queues soient à environ 2 cm du lit des barrettes, ce qui fait décroître le recul effec- tif de 2 cm. Puisque, avant le traitement, les locks de fibres ont ordinairement plus de 6 cm de longueur, les valeurs pratiquer
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de L/r sont généralement plus grandes que 3, même si l'on fait usage de reculs de l'ordre de 5 cm.
En supposant une orientation au hasard des fibres avant l'étirage, le rapport du nombre de fibres à l'angle 9 après l'étirage au nombre de fibres à l'angle Q avant l'étirage est de
EMI7.1
bzz zut1 .- 1 + exp - ) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯coséc 0¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ D expi (D - 1 + exp <1 ) coséc 8 (D-1) ( x + D) (2) où 8 est donné par l'équation (1).
L'effet de redressement selon les paramètres D et L/r est donné'figures 3 et 2 des dessins annexés où le-,.rapport du nombre de fibres à l'angle 9 après étirage au nombre de fibres à l'angle # avant l'étirage, porté en ordonnées, est représenté . en fonction de l'angle # d'inclinaison sur l'axe de la mèche, por té en abscisses, pour
D =5, L/r = 1,5
3
5 et L/r =3, D =2
4
5
6 respectivement,
On peut voir qu'il y a peu de changement dans l'orien- tation générale pour L/r lorsque L/r>2; par exemple) 50% des fibres tombent dans l'angle avec la direction requise d'ali- gnement pour les valeurs de L/r suivantes :
D = 5 L/r - 1,5 ; 2 ; 3 ;4 ;5 ;
,-
4= 38 16,5 il,5 11,3 11,3 il,3
Semblablement, l'effet de l'étirage devient moins notable à mesu- re que D croît. L'angle 4 contenant 50% des fibres est pour
L/r = 3 et D = 2 3 4 5 6 8 10
EMI7.2
1..¯ 29 19,5 lik 50 Il,5 9,5 ? 60
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On estime que l'effet inter-fibres, qui a été ignoré ci-avant, améliore encore l'alignement.
Dans un gill-box normal, dans lequel la matière est in- troduite sous forme de mèche, l'effet est d'étirer la mèche à tra- vers les aiguilles des barrettes et d'amenuiser ainsi et d'aligner les fibres. Dans le processus selon la présente invention, les locks de fibres de la matière traitée par le premier converter sont orientées au hasard, si bien que si l'on tentait, comme dans un gill-box, d'étirer les fibres à travers les aiguilles des bar- rettes sans d'abord les aligner en tirant les aiguilles à tra- vers les fibres au moins pendant la première partie du passage de la matière dans le converter, on obtientdrait un produit non sa- tisfaisant.
Il est donc nécessaire d'amener les barrettes les plus arrière à tirer la matière des cylindres arrière et à la fai- re passer dans les cylindres avant, qui la tirent alors au-delà des aiguilles des barrettes, c'est-à-dire que, en passant dans le converter, la matière est soumise à la fois à l'étirage de queue et à l'étirage de tête. Toutefois, comme l'alignement est médio- cre à l'endroit du premier converter, l'étirage de tête doit être faible .
Le converter représenté schématiquement figure 4 com- prend un lit de barrettes 1, disposées de manière à se recouper et actionnées par un moyen ordinaire, dans le sens des flèches.
La laine 2 est avancée par un transporteur 3 vers les cylindres arrière 4, 5, le cylindre 5 étant un des cylindres d'une courroie transporteuse 6. Après son passage par les cylindres 4, 5, la laine pénètre dans le lit des barrettes 1 qui sont actionnées de manière que leur vitesse avant soit supérieure à la vitesse péri- phérique desdits cylindres. La laine passe par le lit des barret- tes vers les cylindres avant 7, 8 dont le cylindre 8 est l'un des cylindres d'une courroie transporteuse 9.
Les cylindres 7, 8 sont
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actionnés de manière que leur vitesse périphérique soit supérieu- re à la vitesse avant des barrettes 1 et, après son passage par ces cylindres, la laine progresse sous la forme d'une mèche par- tiellement alignée vers un transporteur de sortie 10 d'où elle est transférée vers une autre étape du processus.
Un des procédés selon l'invention comprend l'apport de laine dégraissée depuis une trémie, en quantités pesées, sur un transporteur à treillis qui transfère la laine à un premier con- verter tel que celui qui. est décrit ci-av.ant, qui étire et aligne les fibres. Après avoir quitté ce converter, la laine passe sur le transporteur à treillis 10 d'où elle est transférée, par le procédé et l'appareil selon la demande de brevet belge déjà ci- téejà un second converter où les processus d'étirage et d'aligne- ment se poursuivent. Ce procédé peut, si nécessaire, être répété dans un troisième converter d'où la mèche passe au lissage et au séchage ou bien à l'emmagasinage.
Un converter typique pouvant servir de premier,conver- ter dans un tel processus, peut avoir des cylindres arrière et avant d'un diamètre de 5 cm 'et une densité d'aiguilles de bar- rettes de 5 aiguilles par cm. Les reculs des cylindres arrière et avant, c'est-à-dire la distance séparant la pince des cylindres et les aiguilles de lbarrette la plus proche, peut être de 5 cm, de l'étirage arrière/6 et l'étirage avant de 2.
Les second et troisième converters de ce processus peu. vent être identiques au premier par leurs dimensions physiques.
Toutefois, les étirages de queue et de tête sont de préférence modifiés. L'étirage arrière peut être de 3 et l'étirage avant, de 4, dans chaque cas.
A tout point convenable du processus, on peut ajoute- un mécanisme destiné à enlever des fibres les chardons et les ma- tières étrangères analogues ; mécanisme est de préférence du
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type décrit dans la demande de brevet australien au nom de la de- manderesse n 24564/57.
Il a été trouvé que le procédé selon la présente inven. tion offre des avantages considérables sur le procédé de cardage existant de traitement de la laine courte, en ce que les conver- ters employés selon la présente invention donnent une meilleure orientation aux fibres que dans les cardes antérieurement utili- sées et qu'en outre, l'effet des aiguilles de barrettes sur les fibres de laine est @ moins sévère que celui des cardes, avec cerésultat quil y a moins de ruptures de fibres et moins de for- mation de "neps" et, donc, moins de pertes de laine. Une mèche quittant une carde présente fort peu d'orientation préférée des fibres.
Il s'ensuit que presque la totalité de l'alignement des fibres doit être effectuée au cours d'opérations subséquentes exécutées par les gill-boxes et les peigneuses. Toutefois, à l'aide de la présente invention, lorsque les fibres quittent le converter, elles possèdent un alignement d'un degré élevé et, en fait, il serait possible de se passer tout à fait du traitement par les gill-boxes; toutefois, normalement, pour des raisons éco- nomiques, un certain nombre de traitements par gill-box sont né- anmoins exécutés sur la mèche après qu'elle quitte le dernier con- verter et avant qu'elle n'arrive à l'étape du peigne.
Au cours d'essais expérimentaux, la matière fut dégrais- sée et traitée en la faisant passer à travers trois converters et entrer dans des pots d'où elle passa, de manière normale, au lissage, par l'intermédiaire de deux gill-boxes et fut @ finalement peignée dans une peigneuse Noble. Environ 6000 livres anglaises de laine en suint ("spinner" 64s/60s bon à moyen, sans ou quasi sans chardons) furent mélangées et dégraissées en fai- sant usage du procédé selon les brevets australiens au nom de la 2 mots,demanderesse n 140734 et 155186. Une quantité supplémentaire de
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la même qualité de laine en suint fut dégraissée au savon.
Toutes' les expériences furent effectuées dans un local conditionné à 65% d'humidité -relative à 68 F; la température des cuves de lis- sage et du séchoir fut réglée et la concentration du détersif dans les cuves de lavage fut gardée,constante. Les poids de la laine introduite dans les cuves de lissage et dans les gill-boxes furent gardés .constants et les réglages des machines restèrent inchangés, assurant un poids entrant constant à la peigneuse Noble La peigneuse fut réglée pour donner une production à débit cons- tant (42 livres anglaises par heure) par le procédé selon la de- mande australien/de même date, au même nomn 27510/57, assurant que la variation intra-échantillons des coupures restât entre des limites étroites.
Pour évaluer l'importances des variables du système, on fit usagé des critères suivants : (1) Longueur moyenne des fibres de la mèche peignée préparée .
(2) Pertes (en % du poids dégraissé propre) produites à obtenir la mèche peignée préparée. Ces pertes étaient constituée des,déchets du converter (rejet et déchets des barrettes( et des pertes de peigneuse (blousses et débourrures).
(3) Indice "neps".
La perte moyenne dans un converter était de 1,74% et il est possible que cette perte varia,avec les réglages du conver- ter. Toutefois, comme ces variations étaient petites et en deçà de l'erreur expérimentale, la valeur moyenne a été utilisée dans l'é- tablissement de la perte totale.
L'étirage de tête du premier converter, l'étirage de queue de tous les converters et le recul de tous les converters furent modifiés et les résultats suivants furent obtenus qui mon- tre l'effet de ces modifications. Dans toutes les expériences,
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l'étirage de tête des deuxième et troisième converters fut gardé Constant à la valeur 4.
(a) L'effet de l'étirage ¯de tête sur le premier converter
On estima que la rupture des fibres serait moindre si 1' étirage de tête était faible jusqu'à ce que les locks et les fi- bres aient été redressées et désenchevêtrées, c'est-à-dire jusqu'a- près la première étape à converter. Pour confirmer cela, des échan- tillons de laine dégraissée au solvant furent traités pour un certain nombre d'étirages de tête; les résultats figurent dans le tableau 1-. Pour ces échantillons, l'étirage de queue était de 4 et,le recul de 5 cm.
TABLEAU 1 Effet de l'étirage de tête sur le premier converter
EMI12.1
<tb> Etirage <SEP> Perte <SEP> de <SEP> Perte <SEP> Longueur <SEP> Indice <SEP> "neps" <SEP> par
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> tête <SEP> peignage <SEP> totale <SEP> moyenne <SEP> des <SEP> gramme
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> lre <SEP> machina <SEP> % <SEP> fibres(cm) <SEP> (¯ <SEP> 10%)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 7,00 <SEP> 8.62 <SEP> 8,2 <SEP> 2,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 6,75 <SEP> 8137 <SEP> 8,7 <SEP> 2,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 7,00 <SEP> 8,62 <SEP> 7,7 <SEP> 2,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 7,00 <SEP> 8,62 <SEP> 7,9 <SEP> 1,9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> 7,20 <SEP> 8,82 <SEP> 7,6 <SEP> 1,4
<tb>
Ces résultats montrent que l'étirage de tête optimum est d'environ 2,
là où les pertes sont les moindres et la longueur moyenne des fibres, la plus grande.
(b) L'effet du recul sur le système des converters
Il a été montré théoriquement que même après un étira- ge, le degré d'orientation était considérable pour L/r > 2, une légère amélioration de l'orientation étant obtenue pour une aug- mentation de L/r. Pour des reculs d'environ 5 cm,une limite infé- rieure des valeurs pratiques de L/r a été estimée à 3 et, dans cq cas, il ne doit pas y avoir d'amélioration détectable pour des modifications du recul après 3 étirages. Cela se trouve confirmé par les résultats donnés dans le tableau 2 où les pertes sont
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données pour divers reculs. L'étirage de queue, dans tous les cas, était de 4 et l'étirage de tête était de 2 sur le premier conver- ter.
TABLEAU 2
L'effet du recul
EMI13.1
<tb> Recul <SEP> (cm) <SEP> Perte <SEP> au <SEP> Perte <SEP> Longueur <SEP> Indice <SEP> "neps"
<tb>
<tb>
<tb> tous <SEP> con- <SEP> peignage <SEP> totales <SEP> moyenne <SEP> des <SEP> par <SEP> gramme
<tb>
<tb>
<tb> verters. <SEP> ' <SEP> % <SEP> % <SEP> fibres <SEP> (cm) <SEP> (¯ <SEP> la$%)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3,5 <SEP> 6,70 <SEP> 8,32 <SEP> 8,8 <SEP> 2,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 6,75 <SEP> 8,37 <SEP> 8,7 <SEP> 2,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 6,70 <SEP> 8,32 <SEP> 8,6 <SEP> 2,7
<tb>
Dans l'intervalle étudié, l'effet du changement du re- cul est faible. Ltexamen visuel sggère toutefois que les reculs . les plus courts de l'intervalle donnent des mèches légèrement meilleures.
(c) L'effet de l'étirage de queue sur le système des converters :
Il fut aussi montré théoriquement que les meilleurs résultats seraient obtenus pour de grands étirages de queue, les améliorations les plus marquées se produisant pour des augmenta- tions de l'étirage de queue lorsque l'étirage de queue est faible,
Des expériences furent donc effectuées pour des étirages de queue allant jusqu'à 6 sur chaque converter, pour des reculs de 5 cm et un étirage de tête de 2 sur le premier converter. Pour un étirage de queue de 6 sur chaque converter, le débit de sortie de mèche d second et du troisième présentait des périodicités, ce qui n'est pas satisfaisant.
Elles peuvent être expliquées de la manière sui- vante :
Comme les fibres quittent les cylindres arrière, la forme appliquée par les barrettes est inférieure à celle qui est appliquée par les fibres serrées par les cylindres arrière, si bien qu'elles n'avancent pas à la vitesse des barrettes et le re- cul effectif/diminue. Le processus se poursuit et r diminue jus-
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qu'à ce que la force appliquée par les barrettes suffise à rompre la continuité près de la pince des cylindres arrière; r augmente et un endroit mince résulte près de la pince des cylindres arriè- re. De nouveau, r décroît graduellement et le processus se répète.
Les moyens possibles de réduire l'effet sont donc d'aug. menter les forces barrettes-fibres et de diminuer les forces fi-
EMI14.1
bres-fihres, modifier la couverture d'aiguilles des barrettes et réduire l'étirage de queue pour augmenter la densité de la mèche 'et, donc, les forces barrettes-fibres dans les aiguilles.
Pour des étirages de queue inférieurs à 4, la périodicl té était absente et, sur le premier converter, elle n'était pas perceptible même pour des étirages de queue de 6. Heureusement, d grands étirages de queue après le premier n'affectent pas les per tes totales,.comme le montrent les résultats du tableau 3. Cela résulte des résultats théoriques prédits, représentes figure 2, puisque quasi tout le redressement et tout l'alignement requis sont réalisés par la première machine.
TABLEAU 3 L'effet de l'étirage de queue sur les deuxième et troisième conve ters :
EMI14.2
<tb> Etirage <SEP> de <SEP> Etirage <SEP> de <SEP> Perte <SEP> Perte <SEP> Longueur <SEP> Indice <SEP> "neps"
<tb> queue <SEP> con- <SEP> queue <SEP> con- <SEP> peigna- <SEP> totale <SEP> moyeendes <SEP> par <SEP> gramme
<tb> verter <SEP> 1 <SEP> verters <SEP> ge <SEP> % <SEP> % <SEP> fibres <SEP> (+ <SEP> 10%)
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> 2 <SEP> et <SEP> 3 <SEP> (cm)
<tb>
EMI14.3
j 4 6, $o 0,42 e,9 3e8
EMI14.4
<tb> ( <SEP> 3 <SEP> 6,75 <SEP> 8,37 <SEP> 8,5 <SEP> 2,5
<tb>
<tb> 3 <SEP> (3 <SEP> 7,35 <SEP> 8,96 <SEP> 8,3 <SEP> 2,7
<tb>
<tb> (2 <SEP> 7,46 <SEP> 9,07 <SEP> 7,8 <SEP> 4,1
<tb>
Le tableau 4 représente l'effet de l'étirage de queue sur le.premier converter, les étirages de queue des autres étant de 4.
Comme il est prédit, lorsque l'étirage de queue augmente, on obtient de meilleurs résultats, à cause de l'orientation accrue et du peignage accru, l'effet étant moins marqué pour des
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étirages de queue supérieurs..,
TABLEAU 4 L'effet de l'étirage de queue sur le premier converter :
EMI15.1
<tb> Etirage <SEP> de <SEP> Perte <SEP> Perte <SEP> Longueur <SEP> moyenne <SEP> des <SEP> Indice <SEP> "neps"
<tb> queue <SEP> con- <SEP> peignage <SEP> totale <SEP> fibres <SEP> (cm) <SEP> par <SEP> gramme
<tb> verter <SEP> 1 <SEP> % <SEP> % <SEP> (¯ <SEP> 10%)
<tb>
EMI15.2
.3 7,40 9,oi 8, 1 3,4
EMI15.3
<tb> 4 <SEP> 6,78 <SEP> 8,40 <SEP> 8,7 <SEP> 3,2
<tb>
<tb> 6,30 <SEP> 7,93 <SEP> 8,9 <SEP> 2,9
<tb>
<tb> 6 <SEP> 6,25 <SEP> 7,88 <SEP> 9,0 <SEP> 2,8
<tb>
La comparaison du converter avec la carde
Pour permettre une comparaison entre les résultats obter nus en employant le système de converters et ceux qui sont obtenu en faisant usage d'un système de cardage ordinaire, six expérien- ces à cardes-furent faites à des intervalles réguliers, au cours des essais ci-avant.
Dans chaque cas, la carde fut réglée pour donner des résultats optima à 40 livres anglaises par heure. La carde employée était relativement neuve, récemment meulée et en excellent état ; elle produisait des mèches de haute qualité, meil- leures que la plupart des produits industriels. Comme on pouvait s'y attendre, les coupures de peigneuse étaient nombreuses pour ces échatillons.
En comparant le système de cardage avec, le système à converters,le dommage à la laine fut déterminé en déterminant la répartition de la longueur des fibres de la mèche peignée prépa- rée, et les pertes furent détermmnées en tant que la somme des pertes de cardage (y compris le duvet, les locks chardonneux et les balayures) et des pertes de peignage (blouse et débourrures) dans un cas,et la somme des pertes de converter et des pertes de peigneuse,dans l'autre. La perte totale est exprimée, en pour cent de la laine dégraissée entrante, dans la tableau 5.
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TABLEAU 5 Comparaison du cardage avec les procédés à converters.
Laine dégraissée au solvant
EMI16.1
<tb> Carde <SEP> Converter <SEP> (meilleurs <SEP> réglages)
<tb>
<tb> Perte <SEP> moyenne <SEP> de <SEP> carde <SEP> ou <SEP> de <SEP> converter, <SEP> % <SEP> 6,4 <SEP> 1,74
<tb>
<tb> Perte <SEP> moyenne <SEP> peigneuse, <SEP> % <SEP> 4,9 <SEP> 6,25
<tb>
<tb> Perte <SEP> totale, <SEP> .$ <SEP> Il,0 <SEP> 7,88
<tb>
<tb> Longueur <SEP> moyenne <SEP> des <SEP> fibres <SEP> (cm) <SEP> 8,0 <SEP> 9,0
<tb>
<tb> -Indice <SEP> "neps" <SEP> par <SEP> gramme <SEP> (¯ <SEP> la%1) <SEP> . <SEP> 6,9 <SEP> 2,8
<tb>
Le:
procédé d'alignement des fibres ici décrit, donne lieu à une diminution considérable des pertes, par comparaison avec le procédé du cardage (voir tableau 5), une perte totale de
7,9% de fibre "convertie", pour une perte de 11,0% de fibre car- dée, c'est-à-dire une économie de 3,1% sur le poids dégraissé propre. Qu'il y ait aussi bien moins de ruptures de fibres, la répartition de la longueur des fibres après le peignage, figure
5, (où le nombre des fibres, exprimé en %, porté en ordonnées, est représenté en fonction de la longueur des fibres, portée en abscis ses, en trait continu pour la carde'et en chaînette pour le con- verter) et les valeurs de la longueur moyenne des fibres du tableau
5 le montrent nettement.
Ce tableau montre aussi qu'il y a bien moins que la moitié du nombre de "neps" dans les mèches peignées préparées sortant des converters.
(e) Expérience sur la laine dégraissée au savon :
La laine dégraissée au savon est bien plus enchevêtrée et feutrée que la laine dégraissée au solvant et l'on peut s'at- tendre à ce qu'elle donne des pertes plus élevées pendant le traitement, bien que les pertes dans le système des converters doivent encore être inférieures à celles du système à cardes. Un fit usage d'étirages de queue de 4, des reculs de 5 cm et des éti- rages de tête de 2 sur le premier et/4 sur les autres converters, pour obtenir les résultats du tableau 6. Bien que ces résultats
<Desc/Clms Page number 17>
n'étaient pas optima, une réduction des pertes de 2% sur le poids dégraissé propre fut obtenue.
TABLEAU 6 Comparaison du cardage avec les procédés à conversion.
Laine dégraissée au s avon.
EMI17.1
<tb>
Carde <SEP> Converter
<tb>
<tb> Perte <SEP> moyenne <SEP> de <SEP> carde <SEP> ou <SEP> de <SEP> converter, <SEP> % <SEP> 5,4 <SEP> 0,7
<tb>
<tb> Perte <SEP> moyenne <SEP> peigneuse, <SEP> % <SEP> 7,4 <SEP> 9,8
<tb>
<tb> Perte <SEP> totale, <SEP> % <SEP> 12,5 <SEP> 10,4
<tb>
<tb> Longueur <SEP> moyenne <SEP> des <SEP> fibres <SEP> (cm) <SEP> 7,3 <SEP> 7,7
<tb>
<tb> Indice <SEP> "nep-s" <SEP> moyen <SEP> par <SEP> gr <SEP> (¯ <SEP> 10%) <SEP> 19,6 <SEP> 8,9
<tb>
On s'attend à ce que les pertes soient plus faibles encore pour un étirage de queue élevé du premier converter, car une augmentation de l'étirage de queue donne lieu à une meilleure orientation et plus d'effet de peignage.
Il est entendu que l'application de la présente inven- tion ne se limite pas au traitement de la laine. On estime que d'autres matières, telles que le coton et les fibres synthétiques peuvent aussi être traitées de manière satisfaisante par le pro- cédé et l'appareil selon l'invention.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to the processing of textile fibers into rovings and particularly relates to the processing of fibers such as wool fibers, having an average fiber length ranging from 4 to 16 centimeters. These fibers hereinafter referred to as "short" fibers.
A method, commonly used for the treatment of wool, comprises the degreasing of the wool by an alkaline soap degreaser or by a solvent degreasing process,
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followed by a water extraction wash, such as that described in Australian Patents on behalf of the Applicant Nos. 140,734 and 155,186. The degreased wool passes through a card which is fed with loose wool and where the wool is stretched into a relatively fine veil where the fibers have little preferred orientation.
The veil is then stretched into a wick which is introduced into a pot or shaped into a ball and sent to, smoothing to be washed again and dried and then passed through gill-boxes and combers. Gill-boxes thin out the wicks and partially align the fibers by passing the wick through a series of needles attached to bars that move in the same direction as the wick. The total stretch taking place in a gill-box varies between 3 and 6. Almost all the stretching is head or front, while the tail or back stretch is very low, with the result that the gill effect -box is to stretch the wool through the needles.
In a normal gill-box, the 'recoil' of the rear cylinders, that is to say the distance between the clamp of the rear cylinders and the needles of the bar which is furthest rear, is usually 13 to 20 cm After passing through one or more gill-boxes, the wicks pass through a combing machine and are prepared for subsequent spinning.
It is not practicable to employ the process described above for the preparation of rovings from coarse wools of long silk and other long fibers, since the long fibers tend to break unduly in the card. The preparation of long wools is normally carried out by introducing the defatted loose wool into so-called preparatory boxes which include rear cylinders, front cylinders and bars and are mechanically similar to gill-boxes, with the exception that the needles of the preparatory bars are much larger than those of the gill-boxes.
Likewise, the feeding of a gill-box takes place normally from pots or
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balls, while a preparer is normally fed by hand attempting to partially align the long wool locks as they are fed into the machine. In addition, the preparer usually exhibits intense tail stretching as well as intense head stretching, with the result that in the initial period of fiber stretching in the preparatory box, the preparer needles are pulled. through the wool. The wool comes out of the Repairer in the form of a veil which, in the case of the first two or three preparers, is doubled around a belt or a removal cylinder.
At suitable intervals, the redoubled veil is broken by hand, removed from the removal belt and manually fed into the next preparer where the process is repeated. In subsequent preparers, the process of redoubled feeding is replaced by introduction into jars. The preparatory phase of such a process can include up to 6 or 7 separate preparatory boxes.
For some time, it has been recognized that the short wool carding process is not completely satisfactory. In greasy wool, the fibers have a high degree of order and each fiber lock consists of many thousands of parallel fibers. Ordinary processing methods partially disturb these locks during degreasing and then completely disturb them in the card, subsequent machines being employed to restore the lost parallel order.
In addition, the card separates the entanglements by breaking the entangled fibers, producing short fibers and "neps" or "buttons", entanglements which cannot be resolved by the application of forces perpendicular to the direction of the fibers: see Townend & Spiegel Journal of the Textile Institute Vol. 37 (1946) (Page T58).
The present invention aims to transform wicks of
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fibers having a length of between 4 and 16 cm and has the main purpose of eliminating the need to employ a card in the initial preparation of the wick, thereby reducing the number of fiber breaks which occur and producing a wick in which fibers are best oriented. It is proposed to attempt to achieve this object by the use of a modified gill-box, having rear cylinders, front cylinders and bars, hereinafter referred to as "converter".
According to the present invention, there is provided a method of treating short fibers which comprises the operations of grasping the fibers to be treated by a rear retaining means, advancing them to a position which is not more than 9 centimeters in front of the position where they are last clamped by said rear retaining means and to bring, to said position named first, a series of needles, arranged transversely to the direction of movement of the fibers, engaging the fibers and being drawn through them at a speed not less than 1.5 times the speed at which the fibers are advanced by the rear retainer,
advancing the fibers by means of said needles until they are caught by a forward stretching means and then stretching the fibers through the needles by the effect of said forward stretching means.
The invention also includes an wire for treating short textile fibers, comprising a rear retaining means, needle strips and a front stretching means, in which the fibers are advanced by the retaining means. back towards the needles of the bars and are then advanced by said needles until they are gripped by the front stretching means, and wherein the distance between the point where the fibers are last clamped by the means
<Desc / Clms Page number 5>
rear retainer and the line of the needles of the rearmost Barrette is not greater than 9 cm and the ratio of the forward speed of the bars to the speed at which the fibers are advanced by means of rear retainer 'is not less than 1,
5. Normally two or three converters are arranged and fibers are transferred from one converter to the next. This operation can be carried out according to the transfet method and with the aid of the transfer apparatus described in the Belgian patent application in the name of the applicant and filed at the same time as this. The front stretch, that is to say, the stretch between the front rolls and the bars, is low on the first converter (of the order of 2), but it increases as the alignment of the fibers of the wick progress, so that in a third converter, if three are used, it may be 6 or more.
The theoretical considerations on which the present invention is based will be set out more fully with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 represents the way in which the alignment of the fibers or locks is carried out under the effect of the bars.
Figure 2 shows the influence of back or tail stretching on the degree of alignment of the fibers.
Figure 3 shows the influence of recoil on the degree of alignment of the fibers.
Figure l. schematically represents a form of apparatus constructed according to the invention.
Fig. 5 shows a comparison between the fiber length distribution of wool treated according to the present invention and that treated by a process using an ordinary cardboard.
When the fibers are stretched through the needles (as in the ordinary gill-box), the non-parallel fibers
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at the axis of the wick are retained behind the needles and form tangles and "neps" or "buttons". If, however, fiber locks were introduced by cylinders into a bed of faster moving bars, the locks would be gently combed, each combing starting d / D behind the last, where d is the distance between the bars and D, stretching. The bars would also gradually straighten the fibers, as shown in Figure 1 of the accompanying drawings where the position of a fiber is given from the successive appearances 1 of the bars.
Reference 2 indicates the fiber clamping line.
It can be shown that, for a fiber initially inclined at an angle O on the desired direction of alignment, the angle taken by the tail end as it leaves the cylinders (which is close to the angle taken by the complete fiber) is given by:
EMI6.1
cot a D cot 9 ####### .... (cos Q 4- r / L) ......... (1)
D - 1 + exp, cot # = cot # ....................... (cos # r / L) Where L = length of the fiber r = distance between the bed of the strips and the point where the fibers are caught.
Ó = D (L / r cos # -1).
Observations made with the apparatus, in which the distance between the center line of the needles of the rearmost bar and the clamp of the rear cylinders (hereinafter referred to as "recoil") was 5 cm, indicate that the interaction between the fibers causes them to continue to move with the speed of the rear rollers until their tails are about 2 cm from the bed of the bars, which decreases the effective recoil by 2 cm. Since, prior to treatment, the fiber locks are usually more than 6 cm in length, the values to practice
<Desc / Clms Page number 7>
of L / r are generally greater than 3, although setbacks of the order of 5 cm are used.
Assuming a random orientation of the fibers before stretching, the ratio of the number of fibers at angle 9 after stretching to the number of fibers at angle Q before stretching is
EMI7.1
bzz zut1 .- 1 + exp -) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯cosec 0¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ D expi (D - 1 + exp <1) cosec 8 (D -1) (x + D) (2) where 8 is given by equation (1).
The straightening effect according to the parameters D and L / r is given in Figures 3 and 2 of the accompanying drawings where the ratio of the number of fibers at angle 9 after drawing to the number of fibers at angle # before the stretching, shown on the ordinate, is shown. as a function of the angle # of inclination on the axis of the drill bit, shown on the abscissa, for
D = 5, L / r = 1.5
3
5 and L / r = 3, D = 2
4
5
6 respectively,
It can be seen that there is little change in the general orientation for L / r when L / r> 2; for example) 50% of the fibers fall in the angle with the required direction of alignment for the following L / r values:
D = 5 L / r - 1.5; 2; 3; 4; 5;
, -
4 = 38 16.5 il, 5 11.3 11.3 il, 3
Similarly, the effect of stretching becomes less noticeable as D increases. Angle 4 containing 50% of the fibers is for
L / r = 3 and D = 2 3 4 5 6 8 10
EMI7.2
1..¯ 29 19.5 lik 50 Il, 5 9.5? 60
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It is believed that the inter-fiber effect, which was ignored above, further improves alignment.
In a normal gill-box, in which the material is introduced in the form of a wick, the effect is to stretch the wick through the needles of the strips and thus to narrow and align the fibers. In the process according to the present invention, the fiber locks of the material treated by the first converter are oriented at random, so that if one tried, as in a gill-box, to stretch the fibers through the needles bars without first aligning them by pulling the needles through the fibers at least during the first part of the passage of the material through the converter, an unsatisfactory product would be obtained.
It is therefore necessary to cause the rearmost bars to pull the material from the rear cylinders and to pass it through the front cylinders, which then pull it beyond the needles of the bars, that is to say that, on passing through the converter, the material is subjected to both tail and overhead stretching. However, since the alignment is poor at the location of the first converter, the overhead stretch should be low.
The converter shown schematically in FIG. 4 comprises a bed of bars 1, arranged so as to overlap and actuated by ordinary means, in the direction of the arrows.
The wool 2 is advanced by a conveyor 3 towards the rear cylinders 4, 5, the cylinder 5 being one of the cylinders of a conveyor belt 6. After passing through the cylinders 4, 5, the wool enters the bed of the bars 1 which are actuated so that their forward speed is greater than the peripheral speed of said cylinders. The wool passes through the bed of the bars to the front rolls 7, 8, the roll 8 of which is one of the rolls of a conveyor belt 9.
Cylinders 7, 8 are
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actuated so that their peripheral speed is greater than the forward speed of the bars 1 and, after passing through these cylinders, the wool progresses in the form of a wick partially aligned towards an output conveyor 10 from where it is transferred to another step in the process.
One of the methods according to the invention comprises supplying defatted wool from a hopper, in weighed quantities, onto a mesh conveyor which transfers the wool to a first converter such as the one which. is described above, which stretches and aligns the fibers. After leaving this converter, the wool passes over the mesh conveyor 10 from where it is transferred, by the method and the apparatus according to the Belgian patent application already mentioned already to a second converter where the processes of drawing and d alignment continues. This process can, if necessary, be repeated in a third converter from which the wick passes to smoothing and drying or else to storage.
A typical converter suitable for use as a first, convertible in such a process, may have rear and front cylinders 5 cm in diameter and a bar needle density of 5 needles per cm. The setbacks of the rear and front cylinders, i.e. the distance between the cylinder clamp and the needles of the nearest bar, can be 5 cm, from the rear stretch / 6 and the front stretch from 2.
The second and third converters in this process little. may be identical to the first in terms of their physical dimensions.
However, the tail and head stretches are preferably modified. The back stretch can be 3 and the front stretch can be 4 in each case.
At any convenient point in the process, a mechanism for removing thistles and the like foreign matter from the fibers can be added; mechanism is preferably from
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type described in Australian patent application No. 24564/57.
It has been found that the process according to the present invention. The invention offers considerable advantages over the existing carding process for treating short wool, in that the converters employed according to the present invention give a better orientation to the fibers than in the cards previously used and in addition, the effect of bar needles on wool fibers is less severe than that of cards, with the result that there are less fiber breaks and less formation of "neps" and, therefore, less wool loss . A sliver leaving a card has very little preferred orientation of the fibers.
It follows that almost all of the alignment of the fibers has to be done in subsequent operations performed by the gill-boxes and combers. However, by means of the present invention, when the fibers leave the converter, they have a high degree of alignment and, in fact, it would be possible to dispense with the gill-box treatment altogether; however, normally for economic reasons a number of gill-box treatments are nevertheless performed on the bit after it leaves the last converter and before it reaches step comb.
During experimental tests the material was degreased and treated by passing it through three converters and entering pots from which it passed, in the normal way, to smoothing, through two gill-boxes. and was @ finally combed in a Noble comber. About 6000 British pounds of greasy wool (good to medium 64s / 60s spinner, no or almost no thistles) were mixed and degreased using the process according to the Australian patents in the name of the 2 words, Applicant No. 140734 and 155186. An additional amount of
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the same quality of greasy wool was degreased with soap.
All the experiments were carried out in a room conditioned at 65% humidity -relative to 68 F; the temperature of the smoothing tanks and the dryer was regulated and the concentration of the detergent in the washing tanks was kept constant. The weights of wool fed to the smoothing tanks and gill-boxes were kept constant and the machine settings remained unchanged, ensuring a constant input weight to the Noble comber. The comber was set to give constant output production. so much (42 British pounds per hour) by the method according to the Australian request / same date, same name 27510/57, ensuring that the within-sample variation of the cuts was kept within narrow limits.
To assess the importance of the system variables, the following criteria were used: (1) Average fiber length of the prepared combed roving.
(2) Losses (in% of the clean degreased weight) produced in obtaining the prepared combed lock. These losses consisted of converter waste (rejection and waste from the bars (and combing machine losses (noils and strikes).
(3) "neps" index.
The average loss in a converter was 1.74% and it is possible that this loss will vary, with the settings of the converter. However, since these variations were small and within the experimental error, the mean value was used in determining the total loss.
The head stretch of the first converter, the tail stretch of all converters and the recoil of all converters were changed and the following results were obtained which show the effect of these changes. In all experiments,
<Desc / Clms Page number 12>
the lead stretch of the second and third converters was kept Constant at the value 4.
(a) The effect of head stretching on the first converter
It was estimated that the fiber breakage would be less if the overhead stretch was weak until the locks and fibers had been straightened and untangled, i.e. up to about the first stage. to converter. To confirm this, samples of solvent-degreased wool were run for a number of head draws; the results are shown in Table 1-. For these samples, the tail stretch was 4 and the recoil was 5 cm.
TABLE 1 Effect of head stretching on the first converter
EMI12.1
<tb> Stretching <SEP> Loss <SEP> of <SEP> Loss <SEP> Length <SEP> Index <SEP> "neps" <SEP> by
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> of <SEP> head <SEP> combing <SEP> total <SEP> average <SEP> of <SEP> gram
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> lre <SEP> machina <SEP>% <SEP> fibers (cm) <SEP> (¯ <SEP> 10%)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 7.00 <SEP> 8.62 <SEP> 8.2 <SEP> 2.1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 6.75 <SEP> 8137 <SEP> 8.7 <SEP> 2.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 7.00 <SEP> 8.62 <SEP> 7.7 <SEP> 2.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 7.00 <SEP> 8.62 <SEP> 7.9 <SEP> 1.9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> 7.20 <SEP> 8.82 <SEP> 7.6 <SEP> 1.4
<tb>
These results show that the optimum head stretch is about 2,
where the losses are the least and the average fiber length, the greatest.
(b) The effect of retreat on the converters system
It has been shown theoretically that even after stretching, the degree of orientation is considerable for L / r> 2, with a slight improvement in orientation being obtained for an increase in L / r. For recoils of about 5 cm, a lower limit of practical L / r has been estimated to be 3 and in all cases there should be no detectable improvement for changes in recoil after 3 stretches. This is confirmed by the results given in Table 2 where the losses are
<Desc / Clms Page number 13>
data for various setbacks. The tail stretch, in all cases, was 4 and the head stretch was 2 on the first convert.
TABLE 2
The effect of hindsight
EMI13.1
<tb> Setback <SEP> (cm) <SEP> Loss <SEP> at <SEP> Loss <SEP> Length <SEP> Index <SEP> "neps"
<tb>
<tb>
<tb> all <SEP> con- <SEP> combing <SEP> total <SEP> average <SEP> of <SEP> per <SEP> gram
<tb>
<tb>
<tb> verters. <SEP> '<SEP>% <SEP>% <SEP> fibers <SEP> (cm) <SEP> (¯ <SEP> la $%)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3.5 <SEP> 6.70 <SEP> 8.32 <SEP> 8.8 <SEP> 2.2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 6.75 <SEP> 8.37 <SEP> 8.7 <SEP> 2.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 6.70 <SEP> 8.32 <SEP> 8.6 <SEP> 2.7
<tb>
In the interval studied, the effect of the change in reverse is small. Visual examination, however, is only setbacks. shorter ones in the interval give slightly better locks.
(c) The effect of tail stretch on the converter system:
It was also shown theoretically that the best results would be obtained for large tail stretching, the most marked improvements occurring for increases in tail stretching when the tail stretch is low.
Experiments were therefore carried out for tail draws of up to 6 on each converter, for setbacks of 5 cm and a head stretch of 2 on the first converter. For a tail draw of 6 on each converter, the second and third wick output rate exhibited periodicities, which is not satisfactory.
They can be explained as follows:
As the fibers leave the rear cylinders, the shape applied by the bars is less than that applied by the fibers clamped by the rear cylinders, so that they do not advance at the speed of the bars and the effective retraction. /decreases. The process continues and r decreases until
<Desc / Clms Page number 14>
that the force applied by the bars is sufficient to break the continuity near the clamp of the rear cylinders; r increases and a thin spot results near the rear cylinder clamp. Again, r gradually decreases and the process repeats.
The possible means of reducing the effect are therefore to increase. lie the bar-fiber forces and decrease the fi
EMI14.1
bres-fihres, modify the needle coverage of the barrettes and reduce the tail stretch to increase the bit density and, therefore, the bar-fiber forces in the needles.
For tail draws less than 4, the periodicity was absent and, on the first converter, it was not noticeable even for tail draws of 6. Fortunately, large tail draws after the first do not affect the total losses, .as shown by the results of Table 3. This follows from the predicted theoretical results, shown in Figure 2, since almost all of the recovery and alignment required is performed by the first machine.
TABLE 3 The effect of tail stretching on the second and third conve ters:
EMI14.2
<tb> Stretch <SEP> of <SEP> Stretch <SEP> of <SEP> Loss <SEP> Loss <SEP> Length <SEP> Index <SEP> "neps"
<tb> tail <SEP> con- <SEP> tail <SEP> con- <SEP> comba- <SEP> total <SEP> averages <SEP> by <SEP> gram
<tb> verter <SEP> 1 <SEP> verters <SEP> ge <SEP>% <SEP>% <SEP> fibers <SEP> (+ <SEP> 10%)
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> 2 <SEP> and <SEP> 3 <SEP> (cm)
<tb>
EMI14.3
j 4 6, $ o 0.42 e, 9 3e8
EMI14.4
<tb> (<SEP> 3 <SEP> 6.75 <SEP> 8.37 <SEP> 8.5 <SEP> 2.5
<tb>
<tb> 3 <SEP> (3 <SEP> 7.35 <SEP> 8.96 <SEP> 8.3 <SEP> 2.7
<tb>
<tb> (2 <SEP> 7.46 <SEP> 9.07 <SEP> 7.8 <SEP> 4.1
<tb>
Table 4 shows the effect of the tail stretch on the first converter, the tail draws of the others being 4.
As predicted, when the tail stretch increases, better results are obtained, due to the increased orientation and increased combing, the effect being less marked for
<Desc / Clms Page number 15>
upper tail stretches ..,
TABLE 4 The effect of tail stretching on the first converter:
EMI15.1
<tb> Stretch <SEP> of <SEP> Loss <SEP> Loss <SEP> Average <SEP> length <SEP> of <SEP> Index <SEP> "neps"
<tb> tail <SEP> con- <SEP> combing <SEP> total <SEP> fibers <SEP> (cm) <SEP> per <SEP> gram
<tb> verter <SEP> 1 <SEP>% <SEP>% <SEP> (¯ <SEP> 10%)
<tb>
EMI15.2
.3 7.40 9, oi 8, 1 3.4
EMI15.3
<tb> 4 <SEP> 6.78 <SEP> 8.40 <SEP> 8.7 <SEP> 3.2
<tb>
<tb> 6.30 <SEP> 7.93 <SEP> 8.9 <SEP> 2.9
<tb>
<tb> 6 <SEP> 6.25 <SEP> 7.88 <SEP> 9.0 <SEP> 2.8
<tb>
Comparison of the converter with the card
In order to allow a comparison between the results obtained by employing the converters system and those obtained by using an ordinary carding system, six carding experiments were made at regular intervals during the above tests. -before.
In each case the card was adjusted to give optimum results at 40 British pounds per hour. The card used was relatively new, recently ground and in excellent condition; it produced high quality bits that were better than most industrial products. As you might expect, there were plenty of comber cuts for these samples.
By comparing the carding system with the converter system, the wool damage was determined by determining the length distribution of the fibers of the prepared combed roving, and the losses were determined as the sum of the losses of wool. carding (including down, thistle locks and sweepings) and combing losses (gown and stripping) in one case, and the sum of converter losses and comber losses in the other. The total loss is expressed, as a percent of the incoming degreased wool, in Table 5.
<Desc / Clms Page number 16>
TABLE 5 Comparison of carding with converting processes.
Solvent degreased wool
EMI16.1
<tb> Carde <SEP> Converter <SEP> (best <SEP> settings)
<tb>
<tb> Average <SEP> loss <SEP> of <SEP> card <SEP> or <SEP> of <SEP> converter, <SEP>% <SEP> 6.4 <SEP> 1.74
<tb>
<tb> Loss <SEP> average <SEP> comber, <SEP>% <SEP> 4.9 <SEP> 6.25
<tb>
<tb> Total <SEP> loss, <SEP>. $ <SEP> Il, 0 <SEP> 7.88
<tb>
<tb> Average <SEP> length <SEP> of <SEP> fibers <SEP> (cm) <SEP> 8,0 <SEP> 9,0
<tb>
<tb> -Index <SEP> "neps" <SEP> by <SEP> gram <SEP> (¯ <SEP> the% 1) <SEP>. <SEP> 6.9 <SEP> 2.8
<tb>
The:
The fiber alignment method described here results in a considerable reduction in losses, compared with the carding method (see Table 5), a total loss of
7.9% "converted" fiber, for a loss of 11.0% of corrugated fiber, ie a saving of 3.1% on clean degreased weight. That there are also much less fiber breaks, the distribution of the fiber length after combing, figure
5, (where the number of fibers, expressed in%, plotted on the ordinate, is represented as a function of the length of the fibers, plotted on the abscis ses, in continuous line for the card and in chain to convert it) and the values of the average fiber length of the table
5 clearly show this.
This table also shows that there is much less than half the number of "neps" in the prepared combed locks coming out of the converters.
(e) Experiment on wool degreased with soap:
Wool degreased with soap is much more tangled and felt than wool degreased with solvent and can be expected to give higher losses during processing, although losses in the converter system. must still be lower than those of the carding system. One made use of tail stretches of 4, recoils of 5 cm, and head stretches of 2 on the first and / 4 on the other converters, to obtain the results of Table 6. Although these results
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were not optimal, a reduction in losses of 2% on the clean degreased weight was obtained.
TABLE 6 Comparison of carding with conversion processes.
Wool defatted with s avon.
EMI17.1
<tb>
Carde <SEP> Converter
<tb>
<tb> Average <SEP> loss <SEP> of <SEP> card <SEP> or <SEP> of <SEP> converter, <SEP>% <SEP> 5.4 <SEP> 0.7
<tb>
<tb> Loss <SEP> average <SEP> comber, <SEP>% <SEP> 7.4 <SEP> 9.8
<tb>
<tb> Total <SEP> loss, <SEP>% <SEP> 12.5 <SEP> 10.4
<tb>
<tb> Average <SEP> length <SEP> of <SEP> fibers <SEP> (cm) <SEP> 7.3 <SEP> 7.7
<tb>
<tb> Index <SEP> "nep-s" <SEP> average <SEP> by <SEP> gr <SEP> (¯ <SEP> 10%) <SEP> 19.6 <SEP> 8.9
<tb>
The losses would be expected to be even lower for high tail stretch of the first converter, as an increase in tail stretch results in better orientation and more combing effect.
It is understood that the application of the present invention is not limited to the treatment of wool. It is believed that other materials, such as cotton and synthetic fibers, can also be satisfactorily processed by the method and apparatus according to the invention.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.